我國潤滑油技術發展方向

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文章標題：我國潤滑油技術發展方向

1、前言

潤滑油是一種高技術含量的煉油產品，附加價值高，經濟效益顯著，正日益受到各行各業的重視。在過去幾十年的發展中，由于科研、生產、銷售、使用等部門的密切合作，使我國潤滑油的生產技術、產品、產量、質量均有了很大的發展，我國潤滑油產品品種已經發展到

類400多個牌號，基本滿足了國民經濟發展的需要。

2、潤滑油市場和技術概況

我國強有力的經濟增長，使得潤滑油需求的增長速度高于世界其他地區，也引起國外各大石油公司的重視。由于政府對潤滑油市場采取了開放政策，國外石油公司與廠商都對我國潤滑油市場表現出濃厚的興趣。除了向我國出口成品潤滑油外，還在我國建設獨資和合資的潤滑油調和廠，這些調和廠大都集中在東北、華北、華東等地區。據不完全統計，大小調和廠有20個，總調和能力有60多萬噸/年。地點主要集中在天津、江蘇、廣東、遼寧、山東、山西等地。

當前，國外潤滑油在我國市場上占主導地位的主要是MNOBIL、SHELL和ESSO三家大公司，在我國進口油品中約占80以上。預計，將來我國潤滑油市場的競爭會更加激烈。

另外，潤滑油基礎油規格標準逐步靠攏國際標準，淘汰落后產品，內燃機油中B級以下油品已在規格中取消，國內多級油發展較慢，在內燃機油的產品中還不到10；國外發達國家還有很大的差距。占主導地位的重質、單級潤滑油市場格局沒有改變。今后，將追隨國際潤滑油市場發展趨勢，逐漸轉向以高質量多級油為主要組成部分的市場體系。潤滑油基礎油將會向一個更高的性能要求即低揮發度、較好的抗氧化性能和熱穩定性，改進的剪切安定性和低溫流動性的方向發展。

2.1潤滑油基礎油需求和發展趨勢

我國的基礎油生產，主要是利用蒸餾、溶劑精制、溶劑脫蠟和后補充精制裝置，采用物理分離工藝生產基礎油。這種老的生產工藝，較適宜生產重質、單級潤滑油。基礎油的特點是：黏度大、粘度指數不是很高，用好的石蠟基原油則生產HVI產品，用中間基原油只能生產MVI產品。然而，國際上在二十多年前，就已經開發和改進采用催化加氫工藝來生產基礎油，這些工藝可不受原料的限制，對劣質原料也可進行更有效的加工，并且能生產出更高性能的產品。我國加氫工藝生產的基礎油還較少，現在從潤滑油基礎能力上僅為30萬t/a左右。

在基礎油結構中HVI以上基礎油僅占63左右，MVI產品占25以上，我國生產基礎油比例詳見表1。這樣的產品結構是不適應油品升級換代的要求。

表11996-1997年我國生產基礎油比例

項目

VI

1996

1997

石蠟基基礎油

HVI

52.6

63

環烷基基礎油

LVI

4.10

11

中間基基礎油

MVI

26.1

25

其他基礎油

17.2

在基礎油需求方面，我國每年4左右的增長速度持續增長。目前，各潤滑油生產廠主要需要重質等級基礎油，對較輕等級的潤滑油需求不是很強烈，這也反映了市場以高黏度單級潤滑油產品為主的現象。然而，隨著市場的擴大、品質提高，特別是多級發動機油需求增加后，基礎油需求將從對重質等級的需求轉移到對較輕等級的需求上來。

從生產供給方面，一些工廠正在提高基礎油質量上一些加氫工藝。能夠生產各種級別的、各種性能基礎油是考慮和確定加工路線的關鍵。特別是要使得煉油廠具有從近期生產重質等級產品轉移到原期生產輕質等級產品的靈活性是十分重要的。

2.2成品潤滑油的生產、構成和消費

影響成品潤滑油等級及結構變化的因素：

（1）環保要求的提高、節能意識的增強、經濟的快速增長、人們生產水平的提高，都需要增加較好性能產品的需求。而且，高性能發動機油的需求也隨經濟增長、汽車擁有者增加而增加。

（2）節能的多級發動機油需求的增加將沖擊發動機油市場，即由重質等級轉移到輕質等級。

（3）高性能的發動機則要求要改進燃料油的經濟性、降低排放物、較好的耐久性、以及加長排放的間隙時間。機器性能的提高將要求基礎油具有較低的揮發性、較高的抗氧化性能、熱穩定性、改進的低溫流動性和剪切安定性。

（4）摩托車由兩沖程引擎，發動機油將需要較高的抗氧化性能和剪切保護，即需要較高性能的基礎油。

2.2.1成品油的生產

全社會成品潤滑油生產量包含四部分，分別是大中型潤滑油生產廠、地方潤滑油調和廠、費油再生廠和合資與獨資的調和廠，這四部分，我們稱它為全社會潤滑油產量。其中：大中型潤滑油生產廠生產的成品油約占社

會潤滑油產量的65左右；提供小廠料的基礎油和進口基礎油經調和后返回市場的成品油量，估計占全社會潤滑油產量的30左右；廢油再生油返回到市場上的數量估計占全社會潤滑油產量的5左右。

2.2.2潤滑油產品構成

從19家大中型潤滑油生產廠的產品構成來看，大廠主要是以生產內燃機油、液壓油、齒輪油三

大油品系列為主，三項產品占總生產量的65以上。油品構成中，優質潤滑油僅占48；在內燃機油中占54.51，SC與CC級為大宗油品。

表21996年大中型潤滑油生產廠潤滑油產量和結構

項目

潤滑油產量/萬噸

潤滑油構成

中高檔油構成

成品潤滑油總量

226.76

100

47.90

車輛用油

98.74

43.55

55.19

工業用油

62.41

27.52

工藝用油

3.81

1.68

3、國內外基礎油和成品油差距

我國潤滑油消費水W平，與國外存在著相當大的差距。潤滑油加劑水平，80年代初世界發達國家加劑量就在8左右，美、日、英、西德潤滑油產率（對原油）都在1.6下。而我國目前加劑量只有3左右。潤滑油產率（對原油）則在2以上，潤滑油單位消耗量過大，在油品應用、生產、技術、質量等水平上都存在一定差距。

3.1基礎油質量

從1983年執行中性油指標，制定了石蠟基SN、中間基ZN、環烷基DN三種中性油標準。該標準對潤滑油基礎油質量升級起到很大作用。為了更好地滿足油品調和需要，現修改為五檔三類。

類別

超高粘度指數

很高粘度指數

高粘度指數

中高粘度指數

低高粘度指數

VI

》140

》120

》90

》40

〈40

普通油

UHVI

VHVI

HVI

MVI

LVI

深脫油

UHVIW

VHVIW

HVIW

MVIW

LVI

深精制

UHVIS

VHVIS

HVIS

MVIS

LVIS

國外石蠟基基礎油一般占總產量的80-90，而國內石蠟基基礎油只占總產量的55以上，中間基基礎油占總產量的40，應建設加氫處理裝置改變基礎油結構，生產高質量潤滑油基礎油。從石蠟基基礎油質量質量上分析，有些企業還存在150SN基礎油蒸發損失不合格，500SN氧化安定性合格率較低等問題。

3.2成品油質量

我國潤滑油油品構成情況與80年代初期國外發達國家油品構成相比，尚存在較大的差距，由于用油水平不高，油耗較大，油品間代用現象也較為嚴重；工藝用油等有些油品則由于行業發展緩慢，其構成百分數偏低。

1985年-1990年中高檔潤滑油發展最快，1992年以后，由于各種原因（銷售、宣傳、價格等），中高檔油出現滯銷，發展速度開始放慢。

4、潤滑油技術發展方向

潤滑油技術技術發展主要來自兩個方面，一是基礎油生產技術，二是潤滑油調和技術。在兩相技術中，基礎油是基礎，添加劑是關鍵。

從基礎油質量上講，最理想的烴類是C20異構烷烴，具有高黏度指數、低傾點和極好的抗氧化性能；帶有長支鏈烷基側鏈環基分子范圍的化合物也是非常理想的分子，這些較高烷烴分子具有比芳烴低的揮發度。

正夠烷烴具有高粘度指數和高抗氧性能。然而由于其高傾點，他們并不是理想的基礎油成分。同樣原因，一些異構烷烴、帶有長烷烴支鏈的環烷基和芳烴化合物也不是理想的組成。環烷基芳烴對氧具有典型的感受性。多環環烷基芳烴具有低粘度指數和差的穩定性。含有雜原子的有機分子具有非常低的粘度指數和通常較差的穩定性。

在生產高質量潤滑油基礎油加工工藝中，對不希望要的化合物多用化學轉化法轉化為更多需要的分子結構或用物理和/或化學的方法除去。

4.1潤滑油基礎油加工

潤滑油基礎油加工的目的是為了得到所期望的產品性能，然后得到最大的基礎油產率。潤滑油加工從減壓蠟油和脫瀝青油生產基礎油典型的三個主要步驟：

（1）精制提高粘度指數

（2）脫蠟降低傾點

（3）補充精制改善穩定性和色度。

另外，為調整黏度、閃點和揮發度，在精制、脫蠟以及補充精制步驟的前、后或中間過程中，常采用蒸餾裝置。這些過程的優劣決定產品質量。

4.2精制

我國溶劑精制主要采用糠醛或N-甲基-2-砒咯烷酮（NMP），除去不期望的組分如低黏度芳烴、環烷烴和一些雜原子，從而得到具有較好的粘度指數的精制油和較高芳烴的抽余油。這樣的工藝一般要求原料性質比較好，但是近年來適應直接生產潤滑油的好原料正在逐漸減少。我國大慶和蘭州兩個企業建設了加氫工藝，加氫工藝通過芳烴飽和、開環以及除去雜質原子將低粘度指數成分轉化為較高粘度指數基礎油，精制水平大有提高。

4.3脫蠟

溶劑脫蠟（SDW）傳統工藝采用溶劑如甲基乙基酮（丙酮）（MEK），用結晶和過濾的方法脫除蠟達到期望的傾點。產品是脫蠟基礎油（SDWO）和含油蠟。現在大慶已經建設了一套加氫異構脫蠟裝置生產高質量的基礎油，對其他企業產生較大的吸引力。

4.4補充精制

我國基礎油普遍氮含量高，用低壓加氫精制不解決問題，本來已逐漸淘汰的白土精制近年又開始復蘇。但是，白土精制對于500N以上的重組分油精制，白土使用量太大，不經濟。有些企業開發了絡合脫氮工藝，使精制技術有所補充。

4.5工藝技術選擇

傳統的老三套工藝對于原料和產品結構的變化適應性較差，不少企業都在考慮采用加氫路線。加氫方案包含有：利用加氫裂化和加氫處理來改進粘度指數和脫除雜質、利用催化脫蠟來降低傾點和利用加氫精制來改進穩定性。在滿足現在和未來的基礎油需求方面，這些方案都是可行和有優勢的。全加氫工藝在符合基礎油需求發展趨勢方面的優勢主要有幾個方面：

（1）保證產品質量的同時，原料具有靈活性

加氫工藝方案可以利用加氫裂化也可以利用加氫處理來改進基礎油的粘度指數和除去雜質。由于亞太地區的原油資源缺乏，因此當原油不得已而改變時，為保證基礎油質量穩定的要求，該工藝存在適應不同的原油的靈活性。

（2）產品方案具有好的靈活性

加氫復合工藝能夠生產各種級別的基礎油（包括光亮油）。當產品規格要求變化時，可以通過調整分餾系統和加氫符合工藝之間的操作條件，以保證最大的產品靈活性。

（3）優質的產品質量

相對溶劑工藝來說，利用加氫工藝生產的基礎油要具有較好的抗氧穩定性、熱穩定性和低溫流動性。加氫/加氫處理、異構脫蠟和加氫精制的工藝條件可以大大降低原料中的芳烴含量，從而使抗氧化穩定性和熱穩定性得以大大改善。

（4）好的產品靈活性

利用加氫/加氫精制和異構脫蠟可以生產UCBO和CBO產品，或者是其中的一種，使生產者具備最大的市場靈活性。

（5）好的燃料油和潤滑油平衡性

所有的加氫工藝都可以生產高質量的副產物-燃料油，以保證煉油廠對燃料油和潤滑油的共同需求。有些企業中，象溶劑脫瀝青和加氫裂化裝置最初可能都是按燃料油設計的，其后可以由燃料油模式轉換成適應潤滑油基礎油的生產。

我國潤滑油的發展需要盡快提高質量、而且對產品質量的要求也不斷提高，會使一些使用老技術的廠家競爭力逐漸降低，要想提高企業產品的競爭能力，就要采用新技術、發展新工藝。

總結國內情況，有三種加氫工藝應重點研究。

（1）溶劑萃取和中壓處理的混合工藝。

（2）燃料油加氫裂化生產的尾油如何利用老三套工藝精制處理生產潤滑油調和組分。

（3）加氫裂化、異構脫蠟、加氫精制全加氫工藝，技術很好，但投資費用太大，企業改造應慎重考慮。

（4）在生產廠對現有裝置進行改進或改造中，應根據原油特點、市場要求，慎重考慮不同加氫技術與傳統工藝相結合。

（5）對于新建生產廠來說，全加氫工藝是最好的工藝方案。

5、結束語

我國潤滑油生產和市場的發展是值得很好研究的。

（1）我國潤滑油升級換代存在很大困難，推動起來難度很大。根據國外經驗，消滅低檔油最好一刀切。要下決心消滅低檔油，盡快推廣優質油的發展，才有社會的發展。1996年8月1日，國家從質量指標上已經淘汰了內燃機油SB和CB以下油品。“九五”末期，爭取從質量指標上淘汰SC內燃機油產品，加快質量進步。必須加快汽油機油的升級換代步伐，大力發展多級油和通用油。

（2）要加強節約用油意識的宣傳，使消費者掌握正確的用油方法，落實節油措施。汽車行業及相關用油行業和潤滑油生產行業應加強成立協會聯系，溝通信息以提高潤滑油的生產和應用水平。

（3）加強行業管理和技術進步。改善基礎油結構，增加HVI基礎油比例、降低MVI基礎油比例。發展潤滑油添加劑工業，擴大優質潤滑油比例。

（4）市場上廢潤滑油回收率（不足10），油品浪費較大，并造成環境污染和資源浪費。應制定法規政策，保證廢潤滑油的有效回收利用，提高廢油受率和資源利用率。

（5）嚴格控制潤滑油基礎油的無序供應，加強潤滑油調和企業的質量認證和質量監督。杜絕和打擊假冒偽劣產品的生產和銷售。

（6）當前，市場弊病主要體現在產品品位低，消費者缺乏合理用油意識，不能合理換油，油品浪費較大。應加快潤滑油質量升級速度，降低消耗量，以質量的發展來抑制需求的增加。